ZLG嵌入式笔记(连载25) | CAN丢帧很常见，你知道有哪些主要原因吗？（上）

在工程应用中，CAN通信的稳定性至关重要，但丢帧和错误帧现象却时有发生。本文将简要分析导致这些问题的常见原因，并给出针对性的解决方案。

一般来说，使用CAN通信的场合，对通信的稳定性都有很高的要求。但在工程应用现场，经常遇到各种原因引起的丢帧或者出现错误帧的现象，下面对各种可能的原因进行简要说明。

CAN终端匹配电阻

当涉及CAN总线上的终端匹配电阻时，确保其正确性至关重要。终端匹配电阻的阻值不正确可能导致信号反射和干扰，进而导致数据丢失。

在CAN总线上，终端匹配电阻的作用是消除信号在总线上的反射。当信号到达总线的终点时，终端匹配电阻会吸收信号的能量，防止信号反射回总线上。如果终端匹配电阻的阻值不正确，可能会导致信号在总线上的反射，造成信号干扰和失真。这种干扰和失真可能会导致接收端无法正确解析数据，从而导致数据丢失。

图1 CAN总线终端电阻

要解决这个问题，首先需要确保终端匹配电阻的数值符合CAN总线标准和硬件规范。通常情况下，CAN总线上的终端匹配电阻数值应该等于总线特性阻抗，通常为120Ω。确保终端匹配电阻的数值正确是防止信号反射和干扰的关键。

此外，还需要确保终端匹配电阻的连接正确，以及在总线的两端正确地安装终端匹配电阻。如果终端匹配电阻的连接不正确或者缺失，也可能导致信号反射和干扰，进而导致数据丢失。

在设计和部署CAN总线系统时，需要特别注意终端匹配电阻的设置和连接，以确保信号的稳定传输，避免干扰和数据丢失的问题。

CAN采样点设置

在CAN总线通信中，采样点是指在一个位时间内进行采样的时间点。CAN总线的通信速率是由位时间确定的，因此采样点的准确性对于正确解析数据至关重要。如果采样点设置不准确，可能导致在信号传输过程中采样时机不准确，造成数据采样错误或丢失。

图2 CAN总线采样点对于CAN总线的采样点设置，需要考虑到总线的通信速率、时钟源的稳定性以及传输线的信号衰减等因素。如果采样点设置过早或过晚，可能导致对数据位的采样出现偏差，进而影响数据的正确解析。此外，在高速传输或长距离传输的情况下，信号的衰减可能会导致采样点的漂移，进一步影响数据的准确采样。

要解决CAN总线的采样点设置不正确可能导致的数据丢失问题，需要对CAN控制器的配置进行仔细评估和调整。确保采样点设置符合总线通信速率和硬件规范，以及考虑到信号传输的稳定性和可靠性。通常情况下，可以通过调整CAN控制器的定时器和同步段长度来调整采样点设置，以确保在不同情况下都能够准确采样数据。

综上所述，正确设置CAN总线的采样点对于确保数据的准确采样和解析至关重要。通过仔细评估和调整CAN控制器的配置，可以有效地避免由于采样点设置不正确而导致的数据丢失问题。

底层驱动底层驱动程序是整个CAN通信系统的关键组成部分，它负责与硬件进行交互并提供数据传输的基本功能。如果底层驱动程序存在bug或者不稳定，可能会导致数据丢失和通信故障。

缓冲区溢出：底层驱动程序通常会使用缓冲区来存储接收到的数据，以便应用程序对其进行处理。如果缓冲区大小不合适或者底层驱动程序没有有效地管理缓冲区，可能会导致缓冲区溢出。当数据量超出缓冲区容量时，会导致数据丢失。为解决这个问题，需要对缓冲区的大小进行合理的设计，并确保底层驱动程序能够有效地处理缓冲区溢出的情况。

错误处理不当：另一个可能导致数据丢失的问题是底层驱动程序没有正确处理错误情况。例如，当出现通信错误、总线故障或其他异常情况时，底层驱动程序应该能够及时识别并进行适当的错误处理，而不是简单地丢弃数据或者忽略错误。如果底层驱动程序没有正确处理错误情况，可能会导致数据丢失或者错误解析。因此，正确的错误处理机制对于确保数据的可靠传输至关重要。

为解决底层驱动程序可能存在的bug或者不稳定性问题，需要进行严格的测试和验证。确保底层驱动程序能够稳定地与硬件进行交互，并能够有效地处理各种异常情况。此外，对于缓冲区的管理和错误处理机制也需要进行仔细的设计和实现，以确保数据在传输过程中不会丢失，并能够得到正确的处理。您还想到哪些原因？下期我们接着分析。